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用於評估高低溫循環性能的汽車電子焊料樣品測試

用於評估高低溫循環性能的汽車電子焊料樣品測試

在收到客戶交付的汽車電子焊料樣品後,我們先使用JJY標準測試樣基板進行SPI焊膏厚度掃描,確認印刷一致性在±12%以內,然後再進行SMT貼裝流程。所使用的鋼網開孔依JEDEC J-STD-005要求設計,貼裝精度控制在±0.05mm以內,回流曲線峰值溫度設定為245°C,液相線以上時間保持65秒,以確保焊錫完全熔化,而不損壞汽車級MLCC的內部電極結構。

焊接後的測試板必須放置 4 小時,以自然消除應力,然後再放入熱衝擊室進行循環測試。每個循環包括 -40°C 保持 30 分鐘、室溫轉變 10 分鐘、125°C 保持 30 分鐘以及室溫轉變 10 分鐘,連續運行 500 個循環,不間斷。在此期間禁止人為幹預或測試中移除,因為這會破壞熱應力累積路徑並使數據毫無意義。

從第250個循環後開始,使用X射線對BGA焊點進行逐點掃描,重點在於角落焊球是否出現空隙增加或陰影偏移。在第 500 個循環後,立即將樣品存放在 -40°C 冰箱中 2 小時,然後送至 AOI 進行焊點輪廓比較。結果發現,某批次的JJYSn96.5Ag3.0Cu0.5焊料在角焊點處出現了微裂紋擴展,覆蓋了0.8%的面積,而Sn97Ag2.5Cu0.5在相同條件下沒有表現出異常,顯示銀含量0.5%的波動對熱疲勞性能有顯著影響。

截面驗證必須使用離子束拋光而不是機械研磨,否則焊點界面會被錯誤地刮傷。 In我們的橫斷面EDS分析,我們觀察到循環後Cu6Sn5 IMC層的厚度從2.3μm增加到3.1μm,但沒有發生連續斷裂,顯示該焊料與OSP處理的銅焊盤具有良好的結合。 In 相較之下,ENIG焊盤樣品在相同的循環條件下表現出局部IMC層剝落,證實表面處理方法對汽車電子焊料的長期可靠性具有決定性影響。

所有測試資料同步記錄到JJY內部資料庫中,支援以溫度斜率、保持時間、焊盤尺寸等參數進行跨維度過濾。例如,當客戶使用0201尺寸汽車級電阻時,我們直接檢索12組類似焊盤的歷史匹配數據,快速鎖定建議的回流峰值溫度窗口242℃±2℃,避免反複試錯導致的NPI週期延遲。

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